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《中国计量科学研究院》 2006年
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基于机器视觉的高精度尺寸检测技术及应用研究

冀瑜  
【摘要】:制造业需要有相应的检测技术来保证生产制造出的产品质量。随着我国成为世界制造基地,对检测的需求和要求也逐步提高。机器视觉是近年来发展起来的一项新技术,它是利用光机电一体化的手段使机器具有视觉的功能。将机器视觉引入检测领域,可以在很多场合实现在线高精度高速测量。 本文首先研究了机器视觉在尺寸检测中的应用现状,提出了当前机器视觉尺寸检测中存在的瓶颈:视场较大时精度难以提高;缺乏有效的评价方法和相关的理论支持。 在本文的第二部分,引入了有效分辨率的概念,指出有效分辨率是测量系统最重要的指标之一,可以反映测量的精度和可信程度;利用方差分析和回归分析设计了评价测量系统的有效分辨率的一种方法——AC评价法。并利用这种方法设计了评价机器视觉尺寸检测系统的有效分辨率的平台。 在本文的第三部分,针对机器视觉尺寸检测系统的有效分辨率进行了分析和研究,研究了影响机器视觉尺寸检测系统的有效分辨率的因素,分析了提高机器视觉尺寸检测系统的有效分辨率的方法;针对目前比较活跃的亚像素技术,分析了当前存在的问题,对比较常用的样条函数插值亚像素方法的精度进行了评价。 在理论研究的基础上,本文的第四部分中设计了一个机器视觉维氏硬度自动检测系统。利用机器视觉技术代替传统的人眼瞄准检测,实现了维氏硬度的自动检测。设计了特征点逐次逼近算法、鲁棒Hough变换算法、Hough变换——最小二乘拟合法等算法,提高了系统的有效分辨率。这些算法也可用于其他机器视觉检测的应用中提高检测效率和精度。 该系统已经在中船重工6354研究所投入应用,有效分辨率优于0.5um,最大测量不确定度为1.3%。 进一步的工作希望针对以下三方面开展:一是根据统计方面的理论推导出系统的有效分辨率和测量数据之间的关系。二是研究测量系统的有效分辨率和测量不确定度之间的深层次的关系。三是进一步研究高精度大视场的机器视觉检测技术并投入实际应用,解决诸如陶瓷基板的在线检测分析等生产中的实际问题。
【学位授予单位】:中国计量科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 吴卫;基于机器视觉的机械零件检测与识别系统设计[D];东华大学;2011年
2 杜宇;硅片预对准系统的研制[D];大连理工大学;2006年
3 孔祥吉;硅片预对准机器人视觉系统研究[D];大连理工大学;2007年
4 林振宇;桉树图像的分割方法研究[D];福建农林大学;2008年
5 周绚;基于机器视觉的条码精密定位装置[D];南京理工大学;2008年
6 姜长城;中小尺寸TFT-LCD玻璃基板检测装备的光机电系统研究[D];华南理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 陆华;王远眺;;机器视觉在板坯边角裂检测中的应用探讨[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
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6 宋雪静;吴仁彪;刘家学;;基于GPR的机场跑道灾害识别[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
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10 涂鹏;钱玮;;基于小波变换的谐波检测法[A];2008年江苏省计量测试学术论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
4 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
5 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
6 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
7 李诗高;立体影像压缩方法研究[D];武汉大学;2010年
8 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
9 张淑平;基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究[D];东华大学;2010年
10 赵鹏;离心泵振动故障诊断方法研究及系统实现[D];华北电力大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
3 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
5 潘博;基于小波变换的图像编码与解码技术的研究[D];长春理工大学;2010年
6 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
7 赵云;心律失常的心电监护与辅助诊断系统[D];郑州大学;2010年
8 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
9 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
10 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈兰荪,王爱民;图像分割的分级性研究[J];北京工业大学学报;2000年03期
2 冯仲科,殷嘉俭,贾建华,南永天;数字近景摄影测量用于森林固定样地测树的研究[J];北京林业大学学报;2001年05期
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中国重要报纸全文数据库 前1条
1 北京大学政府管理学院 路风 蔡莹莹;[N];中国工业报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张晓;光学成像条码定位理论研究及应用[D];南京理工大学;2006年
2 严云洋;图像的特征抽取方法及其应用研究[D];南京理工大学;2008年
3 伍济钢;薄片零件尺寸机器视觉检测系统关键技术研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷启华;基于DSP的全数字交流伺服系统研究[D];南京航空航天大学;2010年
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4 徐执明;数字水准仪硬件电路设计和实现[D];南京理工大学;2004年
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6 叶湘;基于正弦型条码的图像定位技术及其在水准测量中的应用[D];南京理工大学;2004年
7 熊智华;基于DSP平台的机器视觉系统优化研究[D];重庆大学;2005年
8 王徽;条码式水准尺图像检测技术研究[D];西安理工大学;2006年
9 张新洁;较大尺寸精密位移视频图像测量及补偿问题研究[D];吉林大学;2006年
10 许巧游;基于机器视觉系统的零件识别与检测的研究[D];南京航空航天大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 陈斯;少自由度并联机器人的奇异与精度容错纠错技术研究[D];电子科技大学;2011年
2 邹伟金;基于双目视觉的刚体自动对接系统的研究[D];南昌大学;2011年
3 孔祥吉;硅片预对准机器人视觉系统研究[D];大连理工大学;2007年
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5 孙亚根;基于机器视觉的电容屏缺陷识别方法研究[D];南京理工大学;2013年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 陆顺平;陶象麟;;传导骚扰辅助测量装置入工电源网络[A];2006全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2006年
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8 崔建文;高振国;张晗;;激光衍射法细圆柱体直径测量系统[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
9 郭松林;任殿义;张帆;;基于硬件同步采样法的工频电参数测量系统设计[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
10 孙长国;朱卫国;刘志宏;;水下测量试验参数记录系统设计与实现[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
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4 ;Salzgitter 公司光整机的板形测量系统[N];世界金属导报;2006年
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7 钟;带钢卷取时的在线卷形测量[N];世界金属导报;2005年
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1 苏日建;信息测量系统及其若干问题的研究[D];华中科技大学;2010年
2 王辉;机器视觉技术在果园自动化中的应用研究[D];中国农业机械化科学研究院;2011年
3 韦宏强;机器视觉技术在弹药测试设备中的应用研究[D];长春理工大学;2009年
4 朱嘉;基于视觉与触觉集成传感的多坐标组合测量系统的研究[D];天津大学;2010年
5 唐武生;基于机器视觉技术测量平面参数[D];吉林大学;2009年
6 张健;动平衡测量的若干关键技术问题研究[D];浙江大学;2010年
7 戴恒震;变压器绝缘纸板微水分介电测量原理及其测量系统的研究[D];大连理工大学;2005年
8 饶洪辉;基于机器视觉的作物对行喷药控制系统研究[D];南京农业大学;2006年
9 彭安金;PRQMF滤波器组理论及其在数字化技术中的应用研究[D];电子科技大学;2003年
10 胡宾鑫;基于DLIA的交流阻抗谱测量系统关键技术研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冀瑜;基于机器视觉的高精度尺寸检测技术及应用研究[D];中国计量科学研究院;2006年
2 董祺;测量系统分析方法的研究及应用[D];西安电子科技大学;2011年
3 李荣军;基于机器视觉的LED显示屏智能化测试系统[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 蒙香菊;基于机器视觉技术的动态目标检测系统的研究[D];河北工业大学;2006年
5 刘仕良;基于机器视觉的板栗分级设备研究[D];北方工业大学;2005年
6 任长志;基于机器视觉的异性纤维检测系统研究[D];山东大学;2006年
7 宋俊;基于DSP机器视觉的缠辊检测系统设计与实现[D];南京航空航天大学;2008年
8 聂笑一;基于机器视觉的杂草识别技术研究[D];中南大学;2009年
9 周亮;基于机器视觉的丝瓜种子分级研究[D];浙江大学;2010年
10 谢钢;摄像式引伸计及太阳能面板质量检测关键问题研究[D];吉林大学;2007年
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